题目内容

t℃将4mol A气体和1mol B通入一个体积为8L的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)+B(s)?xC(g)+3D(s),5min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余0.8mol B,并测得C的浓度为0.1mol?L-1.填写下列空白:
(1)从开始反应到达到平衡状态,A的平均反应速率______,x=______.
(2)若该密闭容器体积可变,向原平衡混合物中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C、D都不反应)后,化学平衡将______移动(填“是”或“否”).
(3)若相对分子质量M(B)>3M(D),温度降低时混合气体的平均相对分子质量增大,则正反应是______反应.(填“吸热”或“放热”)
(4)若向原平衡混合物中再通入a mol C和足量的D,在t℃达到新的平衡,此时A的物质的量为______mol;
(5)若温度保持不变,改变容器的体积,在初始容器中改充4.5mol C、2.8mol D,要使反应达平衡时C的浓度为0.2mol/L,则容器的体积是______L.
测得C的浓度为0.1mol?L-1,则C的物质的量为0.8mol,
       4A(g)+B(s)?xC(g)+3D(s)
起始:4mol     1mol    0        0
转化:0.8mol   0.2mol  0.2xmol  0.6mol
平衡:3.2mol   0.8mol 0.2xmol  0.6mol
0.2xmol=0.8mol,x=4,
(1)由以上分析可知x=4,v(A)=
0.8mol
8L
5min
=0.02 mol?L-1?min-1,故答案为:0.02 mol?L-1?min-1; 4;
(2)向原平衡混合物中通入少量氦气,容器的体积增大,但反应前后气体的物质的量不变,压强对平衡移动无影响,则平衡不移动,故答案为:不移动;
(3)若相对分子质量M(B)>3M(D),则M(C)>M(A),温度降低时混合气体的平均相对分子质量增大,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,故答案为:放热;
(4)若向原平衡混合物中再通入amolC和足量的D,由于压强对平衡移动无影响,在t℃达到新的平衡时,与原平衡状态相同,各气体物质的含量相同,相当于加入(4+a)molA,则平衡时,n(A)=(4+a)mol×
3.2
4
=(3.2+0.8a)mol,故答案为:3.2+0.8a;
(5)若温度保持不变,改变容器的体积,在初始容器中改充4.5mol C、2.8mol D,由于温度不变,压强对平衡状态无影响,则与起始状态应相同,达平衡时各物质的含量相同,设容器的体积为V,要使反应达平衡时C的浓度为0.2mol/L,则平衡时C的物质的量为0.2Vmol,
   则有 4A(g)+B(s)?4C(g)+3D(s)
  起始:0      0       4.5            
相当于:4.5mol          0     
转化:0.2V             0.2V  
应有
0.2V
4.5
=
0.8
4

V=4.5,
故答案为:4.5.
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